(57)【要約】【課題】比較的簡単な構造でシール部を確実にヒートシールすることができ、粉末状内容物のシール部内への閉じ込みによるシール不良、さらには斜めシール、皺によるシール不良を未然に防止し得るようにした包装袋の加熱封止装置を提供する。【解決手段】包装袋３の上端部を一対一組からなる２組の搬送用ローラ５４によって上方に搬送し、圧着体４２によってシール部３Ａを加熱体４１に押し付け、ヒートシールする。シートシールに先だってシール部検出機構１００によりシール部３Ａの内面に粉末状内容物２が付着しているか否かを検知し、付着している場合は打撃手段によって包装袋３を打撃して付着している粉末を落下させる。ヒートシールが終了した後は、第２の揺動フレーム３４を軸４６を中心にエアシリンダ４７によって上方に回動させ、剥離手段１１８をシール部３Ａに押し付けることにより加熱体４１からシール部３Ａを剥離する。【選択図】  図４
2005035651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末状内容物が充填された包装袋のシール部をヒートシールする包装袋の加熱封止装置において、
前記包装袋のシール部側の両端部を保持し、保持した包装袋を熱溶着位置に送る包装袋保持送り手段と、
前記包装袋保持送り手段によって保持された前記包装袋のシール部およびまたはその近傍部を繰り返し打撃することによってシール部内面に付着している前記粉末状内容物を包装袋内に落下させる打撃手段と、
前記包装袋のシール部をヒートシールするヒートシーラーと、
前記包装袋のヒートシールされたシール部を前記ヒートシーラーの加熱体から剥離する剥離手段と、
を備えたことを特徴とする包装袋の加熱封止装置。
【請求項２】
請求項１記載の包装袋の加熱封止装置において、
前記包装袋保持送り手段は、平行かつ互いに対向して配置された回転自在な一対のローラ軸と、これら一対のローラ軸の各端部付近にそれぞれ摺動かつ回転自在に配設されて互いに対向または接触し、前記包装袋のシール部側の両端部を挟持する一対一組からなる２組の送り用ローラと、各組の送り用ローラどうしを一体的に摺動するように結合させる結合手段と、前記各組の送り用ローラを互いに離間する方向に付勢することにより前記包装袋に張力を付与する張力付与手段と、送りローラ駆動用モータと、この送りローラ駆動用モータの回転を前記送り用ローラに伝達する回転伝達機構とを備えていることを特徴とする包装袋の加熱封止装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の包装袋の加熱封止装置において、
前記打撃手段は、前記一対のローラ軸のいずれか一方に包装袋のシール部の全長にわたって延在するように装着されたコイルばねと、このコイルばねを回転させる打撃手段駆動用モータとを備え、
前記コイルばねは、両端が前記ローラ軸に固定され長軸方向の外径が前記送り用ローラの直径より若干大きく、短軸方向の内径が前記ローラ軸の外径より大きい長円筒形の引張りコイルばねからなり、
前記打撃手段駆動用モータは包装袋の打撃時に前記コイルばねを前記ローラ軸とともに高速回転させ、送り時に低速回転させることを特徴とする包装袋の加熱封止装置。
【請求項４】
請求項１，２，３のうちのいずれか１つに記載の包装袋の加熱封止装置において、
前記包装袋保持送り手段と前記剥離手段とが設けられた揺動フレームと、この揺動フレームを揺動させるフレーム用駆動装置とを備え、
前記剥離手段は、前記包装袋のシール部の全長にわたって延在する長さを有しヒートシーラーの下方に配置されたロッドを備え、前記ヒートシーラーが前記包装袋のシール部をヒートシールして一定時間経過した後、前記揺動フレームの揺動によって前記包装袋のシール部下方を押圧することにより前記シール部を前記ヒートシーラーの加熱体から剥離させることを特徴とする包装袋の加熱封止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内容物の入った包装袋をヒートシールする加熱封止装置に関し、特に粉末状の内容物を収納する包装袋に用いて好適な包装袋の加熱封止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
包装袋の加熱封止装置は、内容物の入った包装袋を熱溶着によって封止する装置で、通常インパルス式のヒートシーラーを用いて封止している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、フィルムの供給、内容物の充填およびヒートシールを連続して行うようにした大量生産用の加熱封止装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。なお、出願人は本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見つけ出すことはできなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４６１８６号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００３−１１２７１４号公報
【０００６】
前記特開２００２−４６１８６号公報に記載されたインパルス式ヒートシーラーは、被シール物のシール部を圧着する圧着体と、前記シール部を加熱する加熱体と、この加熱体の加熱部を冷却する冷却体と、前記加熱体を初期位置から冷却位置へ移動可能にする移動機構とを備え、前記圧着体の圧着作用に連動して前記加熱体を初期位置から冷却位置へ移動させ、前記冷却位置において前記加熱体を冷却体によって冷却することにより、加熱冷却時間を短縮して単位時間当たりのシール回数を増やし生産性を向上させるようにしたものである。
【０００７】
前記特開２００３−１１２７１４号公報に記載されたヒートシール検査方法および内容物充填包装装置は、帯状の包装フィルムをフィルム送出し機構によって連続的に供給して筒状マンドレルの外周面に密着させることにより筒状のフィルムを形成して下端シール部をヒートシールするとともに筒状フィルムの内部に内容物を充填して上端開口部をヒートシールすることにより包装物としている。また、ヒートシーラーに設けた渦電流センサによってシール不良を非接触で高精度に検出するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
シール部のシール不良の原因としては、過熱、加熱不足、ヒートシール後加熱体からシール部を剥がすときのシール部の破断、シール部内への内容物の閉じ込み、シール幅不足、斜めシール、皺等が挙げられる。このようなシール不良によって包装袋の内部に外気が侵入すると、内容物が食品、特に粉末状食品の場合は吸湿したり酸化したりするため、シール部を完全にヒートシールし、外気を遮断する必要がある。
【０００９】
また、内容物が粉末状食品の場合は、包装袋内で粉体が舞い上がってシール部の内面に付着していると、ヒートシールしたときにシール部を最適温度に加熱することができず、シール不良を起こす頻度が高くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、比較的簡単な構造でシール部を確実にヒートシールすることができ、粉末状内容物のシール部内への閉じ込みによるシール不良、さらには斜めシール、皺によるシール不良等を未然に防止し得るようにした包装袋の加熱封止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、粉末状内容物が充填された包装袋のシール部をヒートシールする包装袋の加熱封止装置において、前記包装袋のシール部側の両端部を保持し、保持した包装袋を熱溶着位置に送る包装袋保持送り手段と、前記包装袋保持送り手段によって保持された前記包装袋のシール部およびまたはその近傍部を繰り返し打撃することによってシール部内面に付着している前記粉末状内容物を包装袋内に落下させる打撃手段と、前記包装袋のシール部をヒートシールするヒートシーラーと、前記包装袋のヒートシールされたシール部を前記ヒートシーラーの加熱体から剥離する剥離手段とを備えたものである。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記包装袋保持送り手段は、平行かつ互いに対向して配置された回転自在な一対のローラ軸と、これら一対のローラ軸の各端部付近にそれぞれ摺動かつ回転自在に配設されて互いに対向または接触し、前記包装袋のシール部側の両端部を挟持する一対一組からなる２組の送り用ローラと、各組の送り用ローラどうしを一体的に摺動するように結合させる結合手段と、前記各組の送り用ローラを互いに離間する方向に付勢することにより前記包装袋に張力を付与する張力付与手段と、送りローラ駆動用モータと、この送りローラ駆動用モータの回転を前記送り用ローラに伝達する回転伝達機構とを備えているものである。
【００１３】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、前記打撃手段は、前記一対のローラ軸のいずれか一方に包装袋のシール部の全長にわたって延在するように装着されたコイルばねと、このコイルばねを回転させる打撃手段駆動用モータとを備え、前記コイルばねは両端が前記ローラ軸に固定され長軸方向の外径が前記送り用ローラの直径より若干大きく、短軸方向の内径が前記ローラ軸の外径より大きい長円筒形の引張りコイルばねからなり、前記打撃手段駆動用モータは包装袋の打撃時に前記コイルばねを前記ローラ軸とともに高速回転させ、送り時に低速回転させるものである。
【００１４】
第４の発明は、上記第１、第２、第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記包装袋保持送り手段と前記剥離手段とが設けられた揺動フレームと、この揺動フレームを揺動させるフレーム用駆動装置とを備え、前記剥離手段は、前記包装袋のシール部の全長にわたって延在する長さを有しヒートシーラーの下方に配置されたロッドを備え、前記ヒートシーラーが前記包装袋のシール部をヒートシールして一定時間経過した後、前記揺動フレームの揺動によって前記包装袋のシール部下方を押圧することにより前記シール部を前記ヒートシーラーの加熱体から剥離させるものである。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明においては、打撃手段が包装袋のシール部およびまたはその近傍部を打撃してシール部内面に付着している粉末状内容物を落下させるため、シール部をヒートシールしたとき、シール部内に粉末状内容物が閉じ込められることがなく、確実にヒートシールすることができる。
【００１６】
第２の発明においては、張力付与手段によって包装袋に張力を付与しているため、包装袋のシール部に皺が生じず、確実にヒートシールすることができる。
【００１７】
第３の発明においては、長円筒形の引張りコイルばねが送り用ローラとともに高速で回転することにより包装袋のシール部を繰り返し打撃し、シール部内面に付着している粉末状内容物を落下させるので、シール部をヒートシールしたとき、シール部内に粉末状内容物を閉じ込めることがない。また、この引張りコイルばねはローラ軸に対してばね自体の長軸方向に移動自在に装着されており、遠心力により回転しながら一端が包装袋を打撃すると、その反動により長軸方向に移動して包装袋から後退するため、包装袋を傷つけたりすることがない。一端部分が包装袋を打撃して後退すると、他端側が次の半回転において包装袋を打撃する。低速回転時には、包装袋を打撃せず軽く接触して擦り上げることにより包装袋を送り用ローラとともに送り出す。
【００１８】
第４の発明においては、ヒートシーラーによるヒートシールが終了して一定時間経過すると、揺動フレームが揺動してロッドを包装袋のシール部に押し付ける。ロッドは包装袋を全長にわたって均一な押圧力で押圧しシール部を加熱体から剥離する。したがって、作業者が手で剥離する必要がなく、確実に剥離することができ、剥離時の包装袋の破断を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る包装袋の加熱封止装置の一実施の形態を示す一部を破断したヒートシール時の正面図、図２は同装置の一部を破断したヒートシール時の右側面図、図３はヒートシーラーを待機位置に待機させている状態を示す要部の右側面図、図４は図１のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は図１のＶ−Ｖ線断面図である。図６は送り用ローラと回転伝達機構の断面図で、包装袋に張力を付与した状態を示す図である。図７は同じく送り用ローラと回転伝達機構の断面図で、包装袋に張力を付与する直前の状態を示す図である。図８（ａ）、（ｂ）は長円筒形引張りコイルばねの要部の正面図および側面図である。
【００２０】
これらの図において、全体を符号１で示す包装袋の加熱封止装置は、主として粉末状の食品を内容物２として収納する包装袋３のシール部３Ａをヒートシールするもので、架台４と、この架台４の前面側に配置された搬送機構５と、架台４の上方に配置された包装袋保持送り手段６と、インパルス式ヒートシーラー７と、操作盤８等を備えている。
【００２１】
前記包装袋３は、上端が開放した透明な合成樹脂製の袋（以下、ビニール袋と称する）で、予め内部に粉末状の内容物２が充填された状態でケース１０に入れられており、搬送機構５によって加熱封止装置１に搬送される。ビニール袋３のシール部３Ａは、開放した上端より数ｃｍ低い下方部分で、１〜２ｃｍの幅でビニール袋３の全幅にわたってヒートシールされる部分である。ビニール袋３は大小２種類あり、幅が４７０ｍｍまたは４９５ｍｍで、高さが５００〜６００ｍｍ程度である。
【００２２】
前記ケース１０は上方に開放した一斗缶が用いられ、ビニール袋３の形状を安定した状態に保持し、シール前のビニール袋３の取り扱い、搬送を容易にするとともに、内部の粉末状内容物２が外部に零れ出さないようにするために用いられるものである。そして、このケース１０は、前記ビニール袋３を収納した状態で前記搬送機構５によって前記包装袋保持送り手段６の真下に搬送される。
【００２３】
前記搬送機構５は、複数本のローラー１３と、前記ケース１０を所定の位置に停止させる上下動自在なストッパ１４と、ケース１０を検知する複数個のセンサ１５と、ローラー１３を駆動する図示を省略した駆動装置等を備えたローラーコンベアからなり、高さ調整手段１６を介して床面１７上に設置されている。ローラー１３は、ケース１０の搬送方向（図１の矢印Ａ方向）に間欠的に回転されるように構成されている。
【００２４】
前記架台４は、図示しない底板と、この底板の両端に立設した左右一対のフレーム２０Ａ，２０Ｂと、前面板２１と、開閉自在な背面板（図示せず）と、左右一対の側板２２Ａ，２２Ｂおよび横桟２３等によって矩形箱型に形成され、床面１７上に高さ調整手段２４を介して設置されている。また、左右一対のフレーム２０Ａ，２０Ｂの上端部間には、第１の揺動フレーム３０が前後方向に揺動（回動）自在に横架されている。この第１の揺動フレーム３０には、前記インパルス式ヒートシーラー７と第２の揺動フレーム３４が搭載されており、下端部の前後方向中央部が支点軸３５（図２、図４）によって前後方向に揺動自在に軸支され、左右両端の後方側下面が連結棒３６を介してエアシリンダ等からなる左右一対の駆動装置３７にそれぞれ連結されている。前記駆動装置３７は、前記側板２２Ａ，２２Ｂの内面にそれぞれ固定されており、非駆動状態においては前記第１の揺動フレーム３０を図３に示すように後方側に所定角度（例えば、３０〜４０°）傾斜した待機状態に保持している。連結棒３６は、ターンバックル３８によって長さ調整可能に連結された２本のロッドからなり、上端が前記第１の揺動フレーム３０の下面に固定したブラケット３９（図１）に連結ピンを介して揺動自在に連結され、下端が前記駆動装置３７に連結されている。
【００２５】
前記インパルス式ヒートシーラー７は、市販されている従来周知のもので、装置本体４０と、この装置本体４０の前面下部に水平に固定された左右方向に長い加熱体４１と、この加熱体４１の前方に位置しヒートシール時にビニール袋３のシール部３Ａを前記加熱体４１の加熱部４０ａ（図３）に押し付ける圧着体４２等を備えている。前記装置本体４０は、加熱体４１の加熱時間、冷却時間、運転間隔の設定、連続運転のＯＮ、ＯＦＦ設定等を行うコントロールユニット４３（図１）を備えている。前記圧着体４２は揺動レバー４４の下端に水平に取付けられており、通常は前記加熱体４１の前方に所定距離（例えば、２〜３ｃｍ）離間して対向し、ビニール袋３のヒートシール時に前記揺動レバー４４とともに揺動して前記加熱体４１の加熱部４１ａにビニール袋３のシール部３Ａを所定圧で押し付けるように構成されている。前記揺動レバー４４は、上端が前記装置本体４０に揺動自在に枢支されており、装置本体４０内に組み込まれた図示を省略したソレノイド等の駆動装置によって揺動されるように構成されている。揺動レバー４４には、シール圧調整用つまみ４５が設けられている。
【００２６】
前記第２の揺動フレーム３４は、前記第１の揺動フレーム３０の下部内に配置され、前端部寄りの下方部分が前記第１の揺動フレーム３０に設けた軸４６（図２、図４）によって前後方向に揺動自在に軸支され、通常は図４に示すように水平な状態に保持されており、ヒートシール後にビニール袋３のシール部３Ａを前記加熱体４１の加熱部４１ａから剥離するときに駆動装置４７によって図４において時計方向に所定角度揺動されるように構成されている。前記駆動装置４７はエアシリンダからなり、シリンダ本体４７ａの下端が第１の揺動フレーム３０の後端に設けた連結ピン４８によって揺動自在に枢支され、ピストンロッド４７ｂの外端が前記第２の揺動フレーム３４に連結ピン４９を介して同じく揺動自在に連結されている。
【００２７】
前記包装袋保持送り手段６は、ヒートシール時に前記ビニール袋３の上端を保持して上方に搬送し前記ヒートシーラー７の加熱体４１と圧着体４２との間にシール部３Ａを差し込むもので、前後に水平かつ平行に対向して設けられ個々独立に回転駆動される一対のローラ軸５１，５２を備えている。これらのローラ軸５１，５２は、前記加熱体４１と圧着体４２の直下に位置するように前記第２の揺動フレーム３４の両側板５０Ａ，５０Ｂ（図５）間に横架されており、前方側のローラ軸５１の左端が送りローラ駆動用モータ６０の出力軸にカップリングを介して連結され、後方側のローラ軸５２の右端が打撃手段駆動用モータ７０に同じくカップリングを介して連結されている。
【００２８】
また、前記一対のローラ軸５１，５２には、図５〜図７に示すように一対一組からなる２組の送り用ローラ５４（５４Ａと５４Ｂ、５４Ｃと５４Ｄ）と、前記送りローラ駆動用モータ６０の回転を前記送り用ローラ５４に伝達する回転伝達機構５６と、送り用ローラ５４Ａ〜５４Ｄの移動を制限するストッパ５５ａ〜５５ｄが取付けられている。各ストッパ５５ａ〜５５ｄは、各ローラ軸５１，５２の中央から左右に等距離離れてそれぞれ固定されており、その間隔はビニール袋３の幅より小さく設定されている。
【００２９】
前記送り用ローラ５４Ａ〜５４Ｄのうち送り用ローラ５４Ａと５４Ｂは一対一組のローラを構成し、各ローラ軸５１，５２の右端部にそれぞれ回転自在かつ軸線方向に摺動自在に嵌装されて外周面の一部が互いに接触し、前記ストッパ５５ａ，５５ｂによって左方への移動を制限されている。同じく送り用ローラ５４Ｃと５４Ｄは一対一組のローラを構成し、各ローラ軸５１，５２の左端部にそれぞれ回転自在かつ軸線方向に摺動自在に嵌装されて外周面の一部が互いに接触し、前記ストッパ５５ｃ，５５ｄによって右方への移動を制限されている。
【００３０】
また、前方側のローラ軸５１に取付けられている送り用ローラ５４Ａと５４Ｃは同一構造である。同じく、後方側のローラ軸５２に取付けられている送り用ローラ５４Ｂと５４Ｄは同一構造であるが、前記送り用ローラ５４Ａと５４Ｃとは構造が異なっている。以下、送り用ローラの構造を図６および図７に基づいてさらに詳述する。
【００３１】
前記送り用ローラ５４Ａは、ベアリング６２を収納する金属製の筒体からなるローラ本体６４と、このローラ本体６４の一端部外周面に嵌着されたフッ素樹脂、ゴム等の弾性体６５とで構成されている。前記ローラ本体６４の右端には円筒部６６が一体に突設されており、この円筒部６６の外周にはギア６９が固定されている。さらに、前記ローラ本体６４と前記円筒部６６との間には、環状溝７１が形成されている。なお、送り用ローラ５４Ｃは上記した通り送り用ローラ５４Ａと構造が同一ではあるが、ローラ軸５１の左端側に送り用ローラ５４Ａに対して左右対称になるように取付けられている点が異なるだけであるため、その説明を省略する。
【００３２】
前記送り用ローラ５４Ｂは、左右一対のベアリング７３，７３を収納する金属製の筒体からなるローラ本体７４と、このローラ本体７４の左端部外周面に嵌着されたフッ素樹脂、ゴム等の弾性体７６と、前記ローラ本体７４の内部中央に弾装された圧縮コイルばね７８と、前記ローラ本体７４の外周面中央部に突設されたフランジ７９等で構成され、外周面右端部側には２つのギア８１，８２が固定されている。前記ローラ本体７４は、前記送り用ローラ５４Ａのローラ本体６４より長く形成されている。弾性体７６は、送り用ローラ５４Ａの弾性体６５と接触している。
【００３３】
前記圧縮コイルばね７８は、前記ローラ軸５２に嵌着されたＣリング８３に左端が圧接され、右端が前記ローラ本体７４の内周面右端部に一体に突設した内フランジ８４に圧接されることにより、前記送り用ローラ５４Ｂを図６において右方に付勢し、通常はストッパ５５ｂから離間させている。前記フランジ７９は、前記送り用ローラ５４Ａの環状溝７１に回転自在に係入されることにより、環状溝７１とともに２つの送り用ローラ５４Ａと５４Ｂを一体的に結合する結合手段を構成している。この結合により送り用ローラ５４Ａは前記圧縮コイルばね７８による付勢力が前記フランジ７９を介して伝達されることにより、送り用ローラ５４Ｂと一体的に摺動し、通常は図６に示すようにストッパ５５ａから離間している。なお、送り用ローラ５４Ｄは上記した通り送り用ローラ５４Ｂと構造が同一ではあるが、ローラ軸５２の左端側に送り用ローラ５４Ｂに対して左右対称になるように取付けられている点が異なるだけであるため、その説明を省略する。
【００３４】
前記送りローラ駆動用モータ６０はパルスモータからなり、前記第２の揺動フレーム３４の左側フレーム５０Ｂ（図５）の外側面に固定されている。この送りローラ駆動用モータ６０の回転を前記ローラ軸５１を介して前記送り用ローラ５４に伝達する前記回転伝達機構５６は、前記ローラ軸５１の各端部付近にそれぞれ固定された２つの固定ギア８０ａ，８０ｂ（図５）と、送り用ローラ５４Ａに固定されたギア６９と、送り用ローラ５４Ｂに固定された２つのギア８１，８２と、送り用ローラ５４Ｃに固定されたギア８３と、送り用ローラ５４Ｄに固定された２つのギア８４，８５とで構成されている。ギア６９とギア８１および固定ギア８０ａとギア８２はそれぞれ常時噛合しており、固定ギア８０ａの回転がギア８２−ギア８１−ギア６９に伝達される。同様に、固定ギア８０ｂとギア８５、ギア８３とギア８４はそれぞれ常時噛合しており、固定ギア８０ｂの回転がギア８５−ギア８４−ギア８３に伝達される。したがって、送りローラ駆動用モータ６０を駆動すると、送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ、５４Ｃと５４Ｄは、それぞれ互いに接触した状態で反対方向に同期して回転し、送りローラ駆動用モータ６０の回転方向を切り替えることによりビニール袋３を上方に搬送したり下方に戻したりすることができる。
【００３５】
後方側のローラ軸５２にはさらにコイルばね９０が装着されており、このコイルばね９０と前記打撃手段駆動用モータ７０とでビニール袋３を打撃することによりシール部３Ａの内面に付着している粉末状内容物２をビニール袋３内に落下させる打撃手段９１を構成している。
【００３６】
前記コイルばね９０は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように長軸方向の外径Ｌ1 が送り用ローラ５４の外径より若干大きく、短軸方向の内径Ｌ2 が前記ローラ軸５２の外径より大きい長円筒形の引張りコイルばね（以下、打撃用コイルばねと称する）からなり、前記ローラ軸５２の中央に張架され、両端が前記ストッパ５５ｂ，５５ｄにそれぞれ固定されている。なお、打撃用コイルばね９０の線材の断面形状は円形であることが好ましい。
【００３７】
前記打撃手段駆動用モータ７０はパルスモータからなり、前記第２の揺動フレーム３４の右側フレーム５０Ａ（図５）の外側面に固定されている。このモータ７０は、制御部からの駆動信号によりビニール袋３の打撃時には高速でローラ軸５２を回転させ、ビニール袋３の送り時には低速で回転させるように駆動制御される。ローラ軸５２を高速で回転させると、前記打撃用コイルばね９０は、ローラ軸５２の周りを遠心回転するため、長軸方向の両端によって前記シール部３Ａを１回転につき２回間欠的に打撃する。すなわち、打撃用コイルばね９０は、遠心力によって長軸方向に移動し一端部側がローラ軸５２に接触し、他端部側がローラ軸５２から離間した状態で半回転すると、他端部がビニール袋３のシール部３Ａを後方から打撃し、その反動によって後退する。これにより長軸方向の一端部と他端部の位置が入れ替わり、他端部側がローラ軸５２に接触し、一端部側がローラ軸５２から離間する。そして、次の半回転で一端部がビニール袋３のシール部３Ａを同じく後方から打撃する。
【００３８】
図５において、前記第２の揺動フレーム３４の上面で前記ローラ軸５２より後方には一対のエアシリンダ９２Ａ，９２Ｂが前記送り用ローラ５４Ｂ，５４Ｄにぞれぞれ対応して設置されている。これらのエアシリンダ９２Ａ，９２Ｂは、前記送り用ローラ５４にビニール袋３のシール部３Ａを保持させる直前に送り用ローラ５４を保持位置に移動させるもので、互いに背中合わせになるように設置されている。右側のエアシリンダ９２Ａは、駆動時にピストンロッド９３を図５において左方に移動させると、ピストンロッド９３の先端部に取付けた釦９４のフランジ部が送り用ローラ５４Ｂのフランジ７９を左方に押圧する。このため、送り用ローラ５４Ｂは左方に移動してストッパ５５ｂに押し付けられる。送り用ローラ５４Ｂが左方に移動すると、内部の引張りコイルばね７８は圧縮される。このとき、送り用ローラ５４Ａも送り用ローラ５４Ｂと一体に左方に移動してストッパ５５ａに押し付けられる。なお、ストッパ５５ａ，５５ｂに当接した位置が送り用ローラ５４Ａ，５４Ｂの保持位置である。
【００３９】
左側のエアシリンダ９２Ｂは、同じく駆動時にピストンロッド９３を図５において右方に移動させると、ピストンロッド９３の先端部に取付けた釦９４のフランジが送り用ローラ５４Ｄのフランジ９５を右方に押圧する。このため、送り用ローラ５４Ｄは右方に移動してストッパ５５ｄに圧接され、内部の引張りコイルばねが圧縮される。このとき、送り用ローラ５４Ｃも送り用ローラ５４Ｄと一体に右方に移動し、ストッパ５５ｃに圧接される。なお、ストッパ５５ｃ，５５ｄに当接した位置が送り用ローラ５４Ｃ，５４Ｄの保持位置である。
【００４０】
図４および図５において、前記第２の揺動フレーム３４には、ビニール袋３のシール部３Ａを非接触で光学的に検知するシール部検知機構１００が配設されている。このシール部検知機構１００は、前記第２の揺動フレーム３４の上面後端部に左右方向に長く延在するように設置されたロッドレスエアシリンダ１０１と、このロッドレスエアシリンダ１０１によって左右方向に往復移動されるレーザーセンサ１０３とで構成されている。
【００４１】
前記レーザーセンサ１０３は、前記ローラ軸５１，５２を挟んで前後に対向するように前記送り用ローラ５４の下方に配置された発光部１０３Ａと受光部１０３Ｂとで構成されている。
【００４２】
前記発光部１０３Ａは、前記ローラ軸５１の前方に位置するスライダー１０４の下面に固定されている。スライダー１０４は、ブラケット１０５の下面に設けたガイドレール１０６に沿って左右方向に移動自在に設けられている。
【００４３】
前記受光部１０３Ｂは、ブラケット１１１に固定されている。このブラケット１１１は、前記ローラ軸５２の後方に配置されたガイドレール１１０に左右方向に移動自在に配設され、後端が前記ロッドレスエアシリンダ１０１の可動体に固定されている。また、ブラケット１１１は、前記スライダー１０４にワイヤ１１２を介して連結されている。前記ワイヤ１１２は、前記第２の揺動フレーム３４の各隅角部にそれぞれ配設した回転自在な４つのプーリ１１３に添接されており、これによって前記スライダ１０４とブラケット１１１、言い換えれば発光部１０３Ａと受光部１０３Ｂを同方向に同期して移動させるようにしている。この場合、ワイヤ１１２はブラケット１１１に対しては完全固定であるが、スライダー１０４に対してはラチェット機構１１４（図５）によって分離可能に連結されている。このラチェット機構１１４は、後述する冷却手段によるシール部３Ａの冷却時にスライダー１０４をワイヤ１１２から切り離し、ブラケット１１１のみを摺動させるためである。ただし、ラチェット機構１１４は必ずしも必要ではなく、冷却時にもスライダー１０４とブラケット１１１を同期させて移動させるようにしてもよい。
【００４４】
前記ブラケット１１１の下面側にはヒートシーラー７によるヒートシール後にビニール袋３のシール部３Ａを冷却する冷却手段としてのエアノズル１１５（図４）が取付けられている。エアノズル１１５は、前端側が後端側より高くなるように所要角度傾斜し、先端が送り用ローラ５４の真下に位置している。
【００４５】
図４において、さらに前記第２の揺動フレーム３４には、それぞれ一対からなりビニール袋３の両端を検知する第１、第２のセンサ１１６，１１７と、ビニール袋３のシール部３Ａを加熱体４１から剥離する剥離手段１１８が配設されている。
【００４６】
前記第１のセンサ１１６は発光素子１１６ａと受光素子１１６ｂとからなり、前記送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ，５４Ｃと５４Ｄの真下にビニール袋３を挟んでそれぞれ前後方向に対向するように配置されている。第２のセンサ１１７は同じく発光素子１１７ａと受光素子１１７ｂとからなり、前記送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ，５４Ｃと５４Ｄの真上にビニール袋３を挟んでそれぞれ前後方向に対向するように配置されている。
【００４７】
前記剥離手段１１８は左右方向に長いロッドからなり、前記加熱体４１の真下で送り用ローラ５４Ｂ，５４Ｄより上方に位置するように第２の揺動フレーム３４のフレーム５０Ａ，５０Ｂ間に横架されて配設されている。
【００４８】
図１において、前記操作盤８は加熱封止装置１によるビニール袋３のヒートシールをコンピュータ制御するもので、前記架台４の右側フレーム２０Ｂの上部にアーム１２０を介して取付けられており、前記包装袋保持送り手段６、ヒートシーラー７、打撃手段９０、シール部検知機構１００、エアノズル１１５による冷却等の動作のタイミング、動作時間等を設定するタッチパネル１２１を備えている。
【００４９】
次に、上記構造からなる加熱封止装置１によるビニール袋３のヒートシール動作について説明する。
図９は加熱封止装置１のシール動作を示すフローチャートである。
先ず、加熱封止装置１の電源をＯＮさせる（ステップ２００）。次に、ヒートシールの条件を設定しプログラムを制御部に記憶させる（ステップ２０１）。
【００５０】
ヒートシール条件の設定は、作業者がビニール袋３の大きさ、ヒートシーラー７、包装袋保持送り手段６、打撃手段９０、シール部検知機構１００、エアノズル１１５による冷却等の動作のタイミング、動作時間等のヒートシール条件をタッチパネル１２１に入力させることで行われる。また、このときビニール袋３を保持するときのモードも選択する。保持モードは、「袋大」、「袋小」、「選択なし」の３種類があり、いすれか１つを選択して制御部に記憶させる。「袋大」の保持モードは、一対のエアシリンダ９２Ａ，９２Ｂ（図５）を駆動して送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ，５４Ｃと５４Ｄをそれぞれ保持位置に移動させてビニール袋３を保持させるモードである。「袋小」の保持モードは、左側のエアシリンダ９２Ｂのみを駆動して送り用ローラ５４Ｃと５４Ｄを保持位置に移動させてビニール袋３を保持させるモードである。「選択なし」の保持モードは、一対のエアシリンダ９２Ａ，９２ＢをＯＦＦにしたままの状態でビニール袋３を保持させるモードである。
【００５１】
ヒートシール条件を入力してプログラムを制御部に記憶させた後、スタートボタンをＯＮにする（ステップ２０２）。本実施の形態では、「袋大」の保持モードを選択してヒートシールする場合について説明する。「袋大」の保持モードを選択すると、一対のエアシリンダ９２Ａ，９２Ｂが駆動して送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ，５４Ｃと５４Ｄを互いに接近する方向に移動させ、ストッパ５５ａ〜５５ｄにそれぞれ当接させる。すなわち、エアシリンダ９２Ａを駆動すると、ロッド９３に設けた釦９４が送り用ローラ５４Ｂのフランジ７９を左方に押圧するため、送り用ローラ５４Ｂは左方に移動してストッパ５５ｂに当接する。このとき、送り用ローラ５４Ａも送り用ローラ５４Ｂと一体に移動してストッパ５５ａに当接する。図７はこの状態を示す。同じくエアシリンダ９２Ｂを駆動すると、ロッド９３に設けた釦９４が送り用ローラ５４Ｄのフランジ９５を右方に押圧するため、送り用ローラ５４Ｄは右方に移動してストッパ５５ｄに当接する。このとき、送り用ローラ５４Ｃも送り用ローラ５４Ｄと一体に移動してストッパ５５ｃに当接する。
【００５２】
このとき、シートシーラー７は図３に示すように未だ後方に所定角度傾斜した待機状態に保持されている。また、圧着体４２は加熱体４１から３０ｍｍ程度前方に離間している。
【００５３】
次に、制御部からの駆動信号によって搬送機構５を駆動して粉末状内容物２を収納したビニール袋３をケース１０とともに加熱封止装置１に搬送する（ステップ２０３）。図１において、ケース１０は包装袋保持送り手段６の真下に搬送されると、ストッパ１４に当接して停止する。ストッパ１４に当接したケース１０を中央のセンサ１５が検知すると、その検知信号に基づいて制御部が搬送機構５を停止させる。
【００５４】
ケース１０が包装袋保持送り手段６の真下に停止すると、作業者はケース１０内のビニール袋３の上端部を上方に引き出して内部の空気を外部に排出し、表面側と裏面側のビニールシートを密着させる（ステップ２０４）。次に、ビニール袋３の上端開口部の両端を手で保持して左右に引っ張り緊張させる。そして、この状態でビニール袋３を上方に持ち上げて保持位置に待機している左右の送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ、５４Ｃと５４Ｄとの間に下から差し込み、これらローラによってビニール袋３の上端両端部分を保持させる（ステップ２０５）。
【００５５】
送り用ローラ５４によるビニール袋３の保持に際しては、ビニール袋３を上方に持ち上げて送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ、５４Ｃと５４Ｄとの間に差し込む直前にビニール袋３を第１のセンサ１１６（図４）が検知し、その検知信号に基づいて制御部が送りローラ駆動用モータ６０と打撃手段駆動用モータ７０をそれぞれ駆動させる。このときの送りローラ駆動用モータ６０と打撃手段駆動用モータ７０の回転速度は低速で、回転方向はビニール袋３を上昇させる方向（図５の矢印Ａ，Ｂ方向）である。これにより、ローラ軸５１側の送り用ローラ５４Ａと５４Ｃは矢印Ａ方向に低速で回転し、ローラ軸５２側の送り用ローラ５４Ｂと５４Ｄは矢印Ｂ方向に低速で回転する。そして、送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ、５４Ｃと５４Ｄがビニール袋３の上端を挟んで保持して上方に送る。なお、ビニール袋３の上端を送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ、５４Ｃと５４Ｄの間に下から差し込むタイミングは、必ずしも両端を同時に差し込む必要はなく、順番に差し込むようにしてもよい。
【００５６】
前記打撃手段駆動用モータ７０は、送りローラ駆動用モータ６０と同一回転速度で図５において矢印Ｂ方向に低速回転し、打撃用コイルばね９０を低速で遠心回転させる。このとき、打撃用コイルばね９０はビニール袋３の背面にその略全長にわって間欠的に接触するが、低速で回転しているためビニール袋３を打撃することはなく、略全幅にわたって軽く接触して略均等な力で上方に擦り上げるように作用する。したがって、ビニール袋３の上端の中央部分が弛んだり、傾いて押し上げられたりするようなことはない。
【００５７】
さらに、制御部は第１のセンサ１１６の検知信号に基づいて左右一対の駆動装置３７を駆動させ、待機位置にあるヒートシーラー７を熱溶着位置に移動させる（ステップ２０６）。駆動装置３７は、制御部からの駆動信号によって駆動すると連結棒３６を下降させる。これにより第１の揺動フレーム３０は、支点軸３５を中心として図３に示す待機状態から前方側に所定角度揺動して図２に示す熱溶着位置に移動し、略垂直な状態に姿勢変更される。このとき、圧着体４２は依然として加熱体４１の前方に離間している。
【００５８】
送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ、５４Ｃと５４Ｄによってビニール袋３を上方に搬送し、上端をローラの上方に一定量突出させて頭出しすると、第２のセンサ１１７（図４）がビニール袋３の上端を検知し、その検知信号に基づいて一対のエアシリンダ９２Ａ，９２ＢをＯＦＦにする。エアシリンダ９２Ａ，９２ＢをＯＦＦにすると、後方側の送り用ローラ５４Ｂと５４Ｄは、内蔵している７８圧縮コイルばね７８の弾発力によってストッパ５５ｂ，５５ｄからそれぞれ離間して図５および図６に示す初期位置に移動復帰する。このとき前方側の送り用ローラ５４Ａ，５４Ｃも前記送り用ローラ５４Ｂ，５４Ｄと一体に移動復帰する。このため、ビニール袋３の上端は左右に引っ張られて緊張し、所定の張力が付与される（ステップ２０７）。
【００５９】
また、第２のセンサ１１７の検知信号に基づいて送りローラ駆動用モータ６０と打撃手段駆動用モータ７０を上記とは逆方向にそれぞれ駆動してビニール袋３を一定量下降させ、シール部３Ａをレーザーセンサ１０３の高さと一致させる。そして、この状態でシール部検知機構１００を駆動してシール部３Ａの内面に粉末状内容物２が付着しているか否かをレーザーセンサ１０３によって検知する（ステップ２０８）。
【００６０】
制御部からシール部検知機構１００に駆動信号を送出すると、ロッドレスエアシリンダ１０１（図５）が駆動してスライダー１０４とブラケット１１１を同期して左方に移動させる。またスライダー１０４に搭載されている発光部１０３Ａはレーザー光をシール部３Ａに向けて出光し、シール部３Ａを透過した透過光を受光部１０３Ｂが受光して電気信号に変換し、シール部３Ａの透過率を検知する。透過率が予め設定した設定値以下の場合は、シール部３Ａの内面に粉末状内容物２が付着しているためヒートシールすることができず（シール不良が生じるため）、このため打撃用コイルばね９０によってシール部３Ａを打撃して内面に付着している粉末状内容物２を落下させる（ステップ２０９）。このときは、送りローラ駆動用モータ６０と打撃手段駆動用モータ７０を高速回転させてビニール袋３を上下動させる。打撃手段駆動用モータ７０を高速回転させると、打撃用コイルばね９０が高速に遠心回転してビニール袋３の上端部を打撃し、シール部３Ａの内面に付着している粉末状内容物２をビニール袋３内に落下させる。打撃用コイルばね９０によるビニール袋３の打撃は送りローラ駆動用モータ６０と打撃手段駆動用モータ７０を同期させて正逆回転させることにより２〜３回行う。
【００６１】
打撃用コイルばね９０によるシール部３Ａの打撃動作が終了すると、ビニール袋３の上端を送り用ローラ５４の上方に頭出しする。そして、送りローラ駆動用モータ６０と打撃手段駆動用モータ７０を再度一定時間低速回転させてビニール袋３を上昇させ、シール部３Ａを加熱体４１と圧着体４２との間に挿入する。このシール部３Ａの加熱体４１と圧着体４２との間への位置付け、挿入は、送りローラ駆動用モータ６０と打撃手段駆動用モータ７０に加えられるパルス数によって正確に行われる。
【００６２】
シール部３Ａの透過率が設定値以内の場合は、シール部３Ａの内面に内面に付着している粉末状内容物２が許容値以内であるため、打撃用コイルばね９０によってシール部３Ａを打撃する必要がない。この場合は送りローラ駆動用モータ６０と打撃手段駆動用モータ７０を低速回転させてビニール袋３を上方に送り、シール部３Ａを加熱体４１と圧着体４２との間に挿入する。
【００６３】
ビニール袋３のシール部３Ａを加熱体４１と圧着体４２との間に挿入すると、制御部からの信号によってヒートシーラー７を作動させシール部３Ａをヒートシールする（ステップ２１０）。シール部３Ａのヒートシールは、ヒートシーラー７の装置本体４０に内蔵したエアシリンダを駆動して揺動レバー４４を図２において反時計方向に揺動させ、圧着体４２によってシール部３Ａを加熱体４１の加熱部４１ａに所定圧で押し付け、加熱体４１を１秒程度通電して所定温度に加熱することにより行われる。
【００６４】
ヒートシーラー７によるシール部３Ａのヒートシールが終了すると、揺動レバー４４を図２において時計方向に所定角度揺動させて圧着体４２を加熱体４１から離間させる。圧着体４２を加熱体４１から離間させても、ヒートシールされたシール部３Ａは加熱体４１の加熱部４１ａに密着している。
【００６５】
次に、ヒートシールされたシール部３Ａを強制的に冷却する（ステップ２１１）。シール部３Ａの冷却は、ロッドレスエアシリンダ１０１（図４、図５）を駆動してブラケット１１を走行させ、エアノズル１１５から圧搾空気をビニール袋３の背面に一定時間（例えば５〜１０秒）吹き付けることにより行う。エアノズル１１５によるビニール袋３の冷却工程が終了し、加熱体４１の温度が所定温度まで下がったことを温度センサが検知すると、シール部３Ａを剥離手段１１８によって加熱体４１から剥離する（ステップ２１２）。シール部３Ａの剥離に際しては、エアシリンダ４７（図４）を駆動して第２の揺動フレーム３４を図４において軸４６を中心として時計方向に所定角度揺動させる。第２の揺動フレーム３４を揺動させると、剥離手段１１８はビニール袋３の背面上部を押圧するため、シール部３Ａを加熱体４１から剥離することができる。剥離手段１１８は長いロッドであり、ビニール袋３を全幅にわたって均等に押圧するため、シール部３Ａが破断したりするおそれはない。
【００６６】
シール部３Ａを加熱体４１から剥離した後、送りローラ駆動用モータ６０を駆動してシール部３Ａを下降させ、レーザーセンサ１０３によってシール部３Ａにシール状態を検知する（２１３）。この場合も、ロッドレスエアシリンダ１０１（図５）を駆動してスライダー１０４とブラケット１１１を同期して左方に移動させる。またスライダー１０４に固定されている発光部１０３Ａからレーザー光をシール部３Ａに向けて出光し、シール部３Ａを透過した透過光を受光部１０３Ｂが受光して電気信号に変換し、シール部３Ａの透過率を検知する。透過率がシール部３Ａの全幅にわたって予め設定した設定値以内であれば、ヒートシールが良好に行われたと判定し、一部でも設定値から外れている箇所がある場合はシール不良と判定する。
【００６７】
また、シール部３Ａを加熱体４１から剥離した後ヒートシーラー７を元の待機位置に戻す（ステップ２１４）。
【００６８】
シール部検知機構１００によってヒートシールの良否を検知した後、エアシリンダ９２Ａ，９２Ｂ（図５）を駆動して送り用ローラ５４Ａと５４Ｂ，５４Ｃと５４Ｄを互いに接近させて保持位置にそれぞれ移動させ、圧縮コイルばね７８（図６）によるビニール袋３に対する張力を解除する。そして、ビニール袋３を引き下げて送り用ローラ５４から外しケース１０内に収納する（ステップ２１５）。
【００６９】
次に、搬送機構５（図１）を駆動してケース１０を次の工程に搬送することにより、ビニール袋３のヒートシール工程を終了する。以下、同様に次のビニール袋３のヒートシールを上記した手順にしたがって行う。
【００７０】
このように、本発明においては、ヒートシールする前に打撃手段９０によってビニール袋３のシール部３Ａを打撃することにより、シール部３Ａの内面に付着している粉末状内容物２をビニール袋３内に落下させるようにしているので、シール部３Ａを確実にヒートシールすることができる。
【００７１】
また、打撃手段９０として長円筒形状の引張りコイルばねを用いているので、打撃時にビニール袋３を傷つけたり破断したりすることがなく、また、ビニール袋３のシール部３Ａをヒートシーラー７の加熱体４１と圧着体４２との間に搬送するときは、打撃用コイルばね９０の回転速度を切り替えて低速回転させることによりビニール袋３を摩擦力によって擦り上げ送り用ローラ５４と協労して送るようにしているので、ビニール袋３の上端部を全長にわって略均等な力で上昇させることができる。したがって、斜めシールのようなシール不良を防止することができ、信頼性の高い加熱封止装置を提供することができる。
【００７２】
また、ヒートシール後、一定時間経過すると剥離手段１１８によってビニール袋３のシール部３Ａを加熱体４１から剥離するようにしているので、作業者が手で加熱体４１からシール部３Ａを剥離する必要がなく、剥離時のビニール袋３の破断をも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る包装袋の加熱封止装置の一実施の形態を示す一部を破断したヒートシール時の正面図である。
【図２】同装置の一部を破断したヒートシール時の右側面図である。
【図３】ヒートシーラーを待機位置に待機させている状態を示す要部の右側面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】送り用ローラと回転伝達機構の断面図で、包装袋に張力を付与した状態を示す図である。
【図７】同じく送り用ローラと回転伝達機構の断面図で、包装袋に張力を付与する直前の状態を示す図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は長円筒形引張りコイルばねの要部の正面図および側面図である。
【図９】加熱封止装置のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１…加熱封止装置、２…粉末状内容物、３…ビニール袋、３Ａ…シール部、４…架台、５…搬送機構、６…包装袋保持送り手段、７…ヒートシーラー、８…操作盤、１０…ケース、３０…第１の揺動フレーム、３４…第２の揺動フレーム、３７…駆動装置、４７…エアシリンダ、５１，５２…ローラ軸、５４Ａ〜５４Ｄ…送り用ローラ、５６…回転伝達機構、６０…送りローラ駆動用モータ、７０…打撃手段駆動用モータ、７１…環状溝、７９…フランジ、７８…圧縮コイルばね、９０…コイルばね、９１…打撃手段、６０…送りローラ駆動用モータ、１１５…エアノズル、１１８…剥離手段。
【図１】
2005035651.tif 000003
【図２】
2005035651.tif 000004
【図３】
2005035651.tif 000005
【図４】
2005035651.tif 000006
【図５】
2005035651.tif 000007
【図６】
2005035651.tif 000008
【図７】
2005035651.tif 000009
【図８】
2005035651.tif 000010
【図９】
2005035651.tif 000011